选择性必修3 第五章 合成高分子 章末单元同步练习题(含解析)

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名称 选择性必修3 第五章 合成高分子 章末单元同步练习题(含解析)
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文件大小 1.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-07-03 14:14:02

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第五章 合成高分子 章末单元测试题
一、选择题(本题共有15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个正确选项)
1. 下列材料中不属于有机高分子化合物的是(  )
A B C D
宇宙飞船外壳 光导纤维 宇航服 尿不湿
酚醛树脂 二氧化硅 聚酯纤维 聚丙烯酸钠
2. 新冠肺炎疫情出现以来,一系列举措体现了中国力量。在各种防护防控措施中,化学知识起了重要作用,下列有关说法不正确的是(  )
A.修建“火神山”医院所用的HDPE(高密度聚乙烯)膜是一种无毒无味的高分子材料
B.N95型口罩的核心材料是聚丙烯,聚丙烯可以使溴水褪色
C.使用医用酒精杀菌消毒的过程中发生了化学变化
D.医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于卤代烃
3. 下列有关功能高分子材料的用途的叙述中,不正确的是(  )
A.高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠
B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质
C.医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官
D.聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水淡化
4. 某高聚物的结构简式如图所示。下列分析错误的是(  )
A.该高聚物是加聚反应的产物
B.该高聚物完全燃烧后产生CO2和H2O的物质的量之比为4∶3
C.该高聚物的单体为CH2CHCOOCH3
D.该高聚物是乙酸乙酯的同系物
5. 尼龙66是一种重要的合成纤维,它是由己二酸和己二胺[H2N(CH2)6NH2]以相等的物质的量在一定条件下聚合而成的,下列叙述不正确的是(  )
A.尼龙66的结构简式是
B.合成尼龙66的反应属于缩聚反应
C.合成尼龙66的基础反应为酯化反应
D.尼龙66的长链结构中含有肽键(—CONH—)
6. 聚乙炔导电聚合物的合成使高分子材料进入了合成金属和塑料电子学时代,当聚乙炔分子带上药物、氨基酸等分子片段后,就具有了一定的生物活性。以下是我国化学家合成的聚乙炔衍生物分子M的结构简式及M在稀硫酸作用下的水解过程。
下列有关说法中不正确的是(  )
A.M与A均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色
B.B中含有羧基和羟基两种官能团,B能发生酯化反应,也能发生消去反应
C.1 mol M与热的烧碱溶液反应,可消耗2n mol NaOH
D.A、B、C各1 mol分别与足量金属钠反应,放出的气体的物质的量之比为1∶2∶2
7. 某高聚物可表示为,下列叙述不正确的是(  )
A.该高聚物是通过加聚反应生成的
B.合成该高聚物的单体有2种
C.1 mol该物质能与n mol H2加成,生成不含的物质
D.该高聚物能被酸性KMnO4溶液氧化
8. 下列物质是可以作为人体心脏及人工血管等人体植入物的高分子生物材料。
   
下列关于上述高分子生物材料的说法正确的是(  )
A.用于合成维通橡胶的单体是CH2CF—CF2—CF2—CF3
B.用于合成有机硅橡胶的单体是
C.聚四氟乙烯、有机硅橡胶均可看作加聚反应的产物
D.有机硅橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯均可通过缩聚反应制得
9. 为使桥体更牢固,港珠澳大桥采用高性能绳索吊起,该绳索是超高分子量的聚乙烯材料,同时也使用了另一种叫芳纶(分子结构如图所示)的高性能材料,以下对这两种材料的说法错误的是(  )
A.芳纶是一种混合物
B.聚乙烯能使溴水褪色
C.聚乙烯和芳纶的废弃物在自然环境中降解速率慢,会造成环境压力
D.合成芳纶的反应的化学方程式为
10.科学佩戴口罩对防控流感病毒有重要作用。生产一次性医用口罩的主要原料为聚丙烯树脂。下列说法错误的是(  )
A.聚丙烯的结构简式为
B.由丙烯合成聚丙烯的反应类型为缩聚反应
C.聚丙烯为热塑性合成树脂
D.聚丙烯在自然环境中不容易降解
11.链状高分子化合物可由有机化工原料R和其他有机试剂,通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到,则R是(  )
A.1 丁烯 B.乙烯 C.1,3 丁二烯 D.2 丁烯
12.今有高聚物。对此分析正确的是(  )
A.它是一种网状高分子化合物
13.合成导电高分子化合物PPV的反应为
下列说法正确的是(  )
A.PPV是聚苯乙炔
B.该反应为缩聚反应
C.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
D.1 mol最多可与2 mol H2发生反应
14.凯夫拉纤维是生产防弹衣的主要材料之一,其结构片段如下:
下列说法不正确的是(  )
A.其结构简式为:
B.凯夫拉纤维在发生水解反应的过程中,CONH中的键断裂
C.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有相同的化学环境
D.通过质谱法测定凯夫拉纤维的平均相对分子质量,可得其聚合度
15.已知聚丙烯腈的结构为。下面关于聚丙烯腈的说法不正确的是(  )
A.聚丙烯腈是高分子化合物
B.聚丙烯腈是由有机小分子化合物经聚合反应制成的
C.聚丙烯腈纤维属于天然纤维
D.聚丙烯腈纤维属于混合物
二、填空题(本题包括5个小题,共55分)
16.(10分)根据要求,完成相应方程式的书写。
(1)乙丙橡胶()是以乙烯和丙烯为主要原料合成,化学方程式为
____________________________________________________________。
(2)聚乳酸()是一种微生物降解高分子,是由乳酸在一定条件下通过缩聚反应合成,化学方程式为_________________________________。
(3)涤纶是由对苯二甲酸()和乙二醇(HOCH2CH2OH)在一定条件下合成,化学方程式为__________________________________________。
17.(10分)合成聚丙烯腈纤维的方法很多,如以乙炔为原料,其合成过程为
CH≡CH+HCNCH2===CHCN聚丙烯腈
         ①          ②
(1)反应①的反应类型为______________________。
(2)写出反应②的化学方程式:____________________________________。
(3)1 mol合成聚丙烯腈的单体在一定条件下最多能与______mol H2加成。
(4)根据以上材料分析,聚丙烯腈是线型结构还是体型结构?_____________。
18.(10分)实验室制备酚醛树脂的实验装置如图所示,主要步骤如下:
(1)在大试管中加入2 g苯酚和3 mL 40%的甲醛溶液。
(2)再加入1 mL浓盐酸,装好实验装置。
(3)将试管水浴加热至沸腾,到反应不再剧烈进行时,过一会儿便可停止加热。
(4)取出试管中的黏稠固体,用水洗净得到产品。
填写下列空白:
(1)在装置中,试管口加一带塞的长直导管的作用是            。
(2)加入浓盐酸的作用是     。若要形成网状结构的酚醛树脂还可用   代替浓盐酸。
(3)此反应需水浴加热,不用温度计控制水浴温度的原因是            。
(4)采用水浴加热的好处是           。再列举两个需要水浴加热的有机实验,写出实验的名称:            。
(5)实验完毕后,若试管用水不易洗涤,可以加入少量      浸泡几分钟,然后洗净。
(6)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式:                    ,此有机反应类型是      。
(7)该实验装置中的一处错误是            。
19.(10分)聚醋酸乙烯酯是一种黏合剂,应用广泛。下面是该高聚物的合成路线:
提示:①甲烷在电弧的作用下生成炔烃。
②CH3C≡CHCH3CH2CHO(未配平)。
请回答下列问题:
(1)甲烷合成A的化学反应中原子利用率为       。
(2)B的结构简式为       。
(3)B生成C的反应除新制Cu(OH)2外还需要的条件是     。
(4)A与C反应生成D的反应类型是     。
(5)写出由D生成的化学方程式:              。
(6)写出能使紫色石蕊溶液变红的D的三种同分异构体的结构简式:          。
20.(10分)航天员的航天服采用了很多新型超高性能复合材料。其中聚酰胺纤维M就是一种新型超高性能纤维,它的防热和防火性能十分出色。聚酰胺纤维M的结构简式为

下面是聚酰胺纤维M的一种合成路线(部分反应未注明条件):
ABCDEF→M
(1)写出下列反应的反应类型。
A→B:     ;G+H→M:     。
(2)生成B的同时还可能生成B的一种同分异构体,其结构简式为 。
(3)写出E→F的化学方程式:                  。
(4)聚酯纤维P是一种无毒的玩具内充物,其结构简式为。聚酯纤维P可用A和乙烯为原料合成,请你设计并写出其合成路线。

提示:①;②合成过程中无机试剂任选。
1.答案:B
解析:酚醛树脂、聚酯纤维、聚丙烯酸钠属于高分子化合物,故A、C、D不符合题意;二氧化硅为无机物,不属于高分子化合物,故B符合题意。
2.答案:B
解析:高密度聚乙烯是一种无毒无味的有机合成高分子材料,故A正确;一定条件下丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,聚丙烯结构中不含有碳碳双键,不能使溴水褪色,故B错误;使用医用酒精杀菌消毒的过程为蛋白质变性的过程,属于化学变化,故C正确;四氟乙烯的结构简式为CF2CF2,属于卤代烃,故D正确。
3.答案:D
解析:保水剂是一种强吸水树脂,能在短时间内吸收自身重量几百倍至上千倍的水分,高吸水性树脂可做保水剂,A正确;离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物,主要用于分离和提纯物质,B正确;医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官及医疗器械的聚合物材料,可用于制造医用器械和人造器官,C正确;聚乙炔膜属于导电高分子,主要用于电子元件,D错误。
4.答案:D
解析:一定条件下,CH2CHCOOCH3发生加聚反应生成高聚物,故A、C正确;由结构简式可知,高聚物的分子式表示为C4nH6nO2n,1 mol高聚物在氧气中完全燃烧生成4n mol CO2和3n mol H2O,二氧化碳和水的物质的量之比为4∶3,故B正确;高聚物的分子式表示为C4nH6nO2n,乙酸乙酯的分子式为C4H8O2,其组成上不是相差若干个CH2原子团,因此不是同系物,故D错误。
5.答案:D
解析:尼龙66是HOOC(CH2)4COOH和H2N(CH2)6NH2通过成肽反应缩聚而成的高分子。
6.答案:D
解析:M在稀硫酸作用下的水解产物分别为(A)、(B)和HOCH2CH2OH(C)。M和A都含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,A正确;B中含有羧基和羟基两种官能团,能发生酯化反应,连有羟基的碳原子的邻位碳原子连有氢原子,故能发生消去反应,B正确;1 mol M含有2n mol酯基,与热的烧碱溶液反应,可消耗2n mol NaOH,C正确;A属于高聚物,1 mol A消耗n mol金属钠,放出气体 mol,D错误。
7.答案:B
解析:1 mol该高分子中含有n mol ,故1 mol 该高分子能与n mol H2加成,能使酸性KMnO4溶液褪色。合成该物质的单体有三种,即、CH2CH2和CH3—CHCH2。
8.答案:B
解析:维通橡胶是经加聚反应合成的,其单体是CH2CF2和CF2CF—CF3,A错;有机硅橡胶是的缩聚产物,B正确,C错;聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯的加聚产物,D错。
9.答案:B
解析:芳纶中聚合度n 为不确定值,属于混合物,A正确;乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,B错误;合成高分子化合物聚乙烯和芳纶的废弃物在自然环境中降解速率慢,会形成白色污染,造成环境压力,C正确;芳纶是由单体和在一定条件下发生缩聚反应生成的高分子化合物,D正确。
10.答案:B
解析:A项,聚丙烯由丙烯(CH2===CHCH3)通过加聚反应制得,聚丙烯的结构简式为,正确;B项,聚丙烯由丙烯通过加聚反应制得,错误;C项,由聚丙烯的结构可知聚丙烯为线型结构,具有热塑性,正确;D项,聚丙烯结构中的化学键为单键,不易被氧化、不能水解,因此聚丙烯在自然环境中不容易降解,正确。
11.答案:B
解析:合成高分子化合物的反应为缩聚反应,需要HOOCCOOH、HOCH2CH2OH两种原料发生酯化反应制取。制取过程如下:乙二醇连续氧化生成乙二酸,乙二醇可由二卤代烃水解制取;二卤代烃可由乙烯与卤素单质加成制取,则R应为乙烯。
12.答案:D
解析:高聚物为线型高分子,其链节为,是的加聚产物,据此进行判断。
13.答案:B
解析:A项,聚苯乙炔为,错误;B项,该反应除生成高分子化合物外,还有小分子生成,属于缩聚反应,正确;C项,PPV与聚苯乙烯的重复单元不相同,错误;D项,碳碳双键和苯环都可以与氢气发生加成反应,所以1 mol最多可以与5 mol 氢气发生加成反应,错误。
14.答案:A
解析:观察分析凯夫拉纤维的结构片段可知,其单体为对苯二胺和对苯二甲酸,而A项的单体为对氨基苯甲酸,故A错误。
15.答案:C
解析:聚丙烯腈纤维是丙烯腈的聚合产物,是高分子化合物,A正确;聚丙烯腈纤维是由CH2===CH—CN经加聚反应制成,B正确;聚丙烯腈纤维属于合成纤维,C错误;高分子材料由链节相同、聚合度不同的高分子化合物混合而成,D正确。
16.答案:
解析:(1)乙烯(CH2==CH2)和丙烯(CH3CH==CH2)分子都含碳碳双键,二者发生共聚反应生成乙丙橡胶();按照加成反应机理,CH2==CH2和CH3CH==CH2分别断键形成链节:—CH2—CH2—、—CH(CH3)—CH2—,链节相互结合形成高聚物。(2)乳酸的结构简式为HOOCCH(OH)CH3,分子中含—COOH和—OH,一定条件下发生缩聚反应,—COOH脱去—OH,—OH脱去H原子,剩余有机基团相连形成聚乳酸。(3)对苯二甲酸)含2个—COOH,乙二醇(HOCH2CH2OH)含2个—OH,二者在催化剂、加热条件下发生缩聚反应生成涤纶,结合反应机理及原子守恒写出化学方程式。
17.答案: (1)加成反应 (2)nCH2==CHCN (3)3 (4)线型高分子
解析:(1)根据反应①的反应物和生成物可知该反应为加成反应;(2)反应②为丙烯腈的加聚反应,加成时碳碳双键变为碳碳单键,注意将基团—CN写在上方或下方,反应方程式为nCH2==CHCN;(3)聚丙烯腈的单体为CH2==CH—C≡N,1 mol双键与1 mol H2加成,1 mol三键与2 mol H2加成,故1 mol CH2==CH—C≡N最多能与3 mol H2加成;(4)由于聚丙烯腈分子中的结构单元连接成长链,故属于线型高分子。
18.答案:(1)冷凝、回流,减少甲醛和苯酚挥发造成的损失
(2)催化剂 浓氨水 (3)反应条件为沸水浴
(4)受热均匀,控制温度方便 制备硝基苯、银镜反应、多糖的水解(任写两个即可)
(5)乙醇
(6)+,
n+(n-1)H2O 缩聚反应
(7)试管底部与烧杯底部接触
解析:酸性条件下生成酚醛树脂的反应是苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂,反应的化学方程式为+,n+(n-1)H2O。(1)在加热条件下苯酚、甲醛溶液易挥发,反应装置中的长玻璃管除导气外,还对易挥发的反应物起冷凝回流作用。(2)实验中浓盐酸为催化剂,若用浓氨水为催化剂,则反应生成网状结构的酚醛树脂。(3)实验中使用沸水浴,因此不需要温度计。(4)实验装置采用水浴加热的原因是水浴便于控制温度,受热均匀。(5)实验制得的酚醛树脂为线型结构,可溶于乙醇,可用乙醇浸泡,溶解酚醛树脂。(7)水浴加热时,试管的底部不能与烧杯的底部接触。
19.答案:(1)81.25% (2)CH3CHO (3)加热 (4)加成反应
(5)
(6)CH2CHCH2COOH、CH3CHCHCOOH、
解析:由目标产物可知A、B、C均是分子中含有2个碳原子的有机化合物,结合提示信息可知A为乙炔,B为乙醛,C为乙酸。(1)甲烷生成乙炔的化学方程式为2CH4CH≡CH+3H2,所以该反应的原子利用率为×100%=81.25%。(3)B为乙醛,C为乙酸,故B生成C的反应为氧化反应,用新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化时需要加热。(4)乙炔与乙酸反应生成,这是发生在碳碳三键上的加成反应。(5)D生成的反应是D中的碳碳双键断裂发生的加聚反应。(6)能够使紫色石蕊溶液变红的D的同分异构体中含有羧基。
20.答案:(1)取代反应 缩聚反应 (2)
(3)+6NaOH+2NaCl+4H2O
(4)
解析:(1)结合对苯二甲酸的结构简式和A→B→C→D的转化条件可推知,A为,光照条件下,Cl2与甲基上的氢原子发生取代反应;G+H→M,因M是高分子,结合M的结构简式可知,该反应为缩聚反应。(2)A→B的转化过程中Cl2有可能与同一个甲基上的氢原子发生二取代,故生成的B的同分异构体的结构简式为。(3)由M的结构简式可知,E为,由氯代烃在NaOH溶液中发生取代反应和羧酸及酚羟基的性质可写出E→F的化学方程式。(4)由聚酯纤维P的结构简式可知,它是由乙二醇和对苯二甲酸两种单体发生缩聚反应得到的,结合提示,可利用对二甲苯(原料A)在酸性高锰酸钾溶液条件下氧化生成对苯二甲酸,利用乙烯与卤素单质发生加成反应生成卤代烃,然后水解生成乙二醇,最后由对苯二甲酸与乙二醇缩聚得到聚酯纤维P。
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